梁加越，李鈺茹，趙廣華，臧佳辰

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083）

鮑魚，別名九孔螺，是一種單殼軟體動物[1]，富含蛋白質(zhì)及多種活性物質(zhì)，位居海味珍品之首[2]，兼具實用價值與藥用價值。全世界約有216種鮑魚，分布遍及太平洋、大西洋和印度洋。我國是鮑魚的最大養(yǎng)殖和出口國，養(yǎng)殖量占世界養(yǎng)殖總量的90%以上[3]。沿海鮑魚種類有7種，最常見的為北部渤海灣出產(chǎn)的皺紋盤鮑（Haliotis discus）和東南沿海出產(chǎn)的九孔鮑（Haliotis diversicolor）。福建連江縣被譽為“中國鮑魚之鄉(xiāng)”[4-5]。近年來，隨著生活水平的提高，人們對鮑魚的喜食程度增強。由于鮮活鮑魚的供應(yīng)受季節(jié)性收獲、貯藏條件等因素限制[6]，深加工、冷凍、干燥成為開發(fā)鮑魚加工產(chǎn)品的主要手段。加工產(chǎn)品的主要形式有鮑魚罐頭、即食鮑魚、凍鮑及干鮑等。干鮑具有獨特的風(fēng)味和營養(yǎng)，是延長鮑魚貨架期最重要的貯藏產(chǎn)品。在干制鮑魚過程中，不同加工方式會使蛋白質(zhì)變性，生物活性及營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生不同程度的變化和缺失，導(dǎo)致鮑魚質(zhì)構(gòu)特性、微觀結(jié)構(gòu)和風(fēng)味化合物發(fā)生顯著改變[7-9]。目前，國外對干鮑研究較為深入，大多使用新型高壓浸漬等方法輔助干燥過程，以達到高度保留蛋白質(zhì)的工藝要求[10]。國際市場對日本、澳大利亞、南非等國家的干鮑認可度較高，我國在干鮑制備和技術(shù)研究方面相對滯后。因此，優(yōu)化和創(chuàng)新我國干鮑加工工藝成為必然。

由于腌制可提供適當(dāng)?shù)碾x子強度，使非溶解狀態(tài)的肌纖維蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鉅顟B(tài)，當(dāng)繼續(xù)被加熱時，溶膠蛋白質(zhì)會形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝聚體，基質(zhì)蛋白也會形成牢固的明膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而影響干鮑的品質(zhì)[11]。質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）是一種常用的兩次壓縮測試試驗，為測試食品的質(zhì)構(gòu)值而研發(fā)。其可模擬人類牙齒咀嚼食物，一次性提供被測試產(chǎn)品的9個重要的、較為客觀的質(zhì)構(gòu)參數(shù)，克服了傳統(tǒng)檢測法的缺點[12-13]。本研究以TPA測得的肌肉質(zhì)構(gòu)值作為主要參考依據(jù)，對冷凍干燥前鹽漬和加熱工藝條件中的鹽漬濃度、加熱溫度、加熱時間進行優(yōu)化，進一步細化和完善干鮑加工工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活皺紋鮑魚：市售。NaCl、2.5%戊二醛溶液、聚丁二酸丁二醇酯（polybutylene succinate，PBS）：安徽雪郎生物科技股份有限公司；1%四氧化鋨（OsO4）、乙醇、丙醇、乙酸異戊酯：南京化學(xué)試劑股份有限公司。所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

數(shù)顯恒溫水浴鍋（HH-1）：常州國華電器有限公司；質(zhì)構(gòu)儀（CT3-10K）：美國Brookfield公司；掃描電子顯微鏡（SU8020）：天美儀拓實驗室設(shè)備（上海）有限公司；立式真空冷凍干燥機（LGJ-12）：北京松源華興生物技術(shù)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

用圓形刀刃將鮮活鮑魚的內(nèi)臟摘去，取出鮑魚肉并用軟刷清洗干凈之后，用濾紙吸干表面水分后稱量待用。

1.3.2 干制終點確定

采用一次干燥期的試制樣品并參照SC/T 3219—2015《干鮑魚》[14]及相關(guān)研究中干鮑的干基含水量，確定鮑魚干制終點。

1.3.3 單因素試驗

1.3.3.1 鹽漬濃度對干鮑肌肉質(zhì)構(gòu)的影響

將鮑魚置于5.0%、7.5%、12.5%、15.0%的鹽水中，鹽漬24 h后進行真空冷凍干燥試驗，每個試驗設(shè)置3個重復(fù)。

1.3.3.2 加熱時間和加熱溫度對干鮑肌肉質(zhì)構(gòu)的影響

在 50、60、70、80、90 ℃的水浴鍋加熱 5、10、20、30、40 min后，于冰箱中冷凍12 h進行真空冷凍干燥試驗，每個試驗設(shè)置3個重復(fù)。

1.3.4 正交試驗

依據(jù)單因素試驗結(jié)果，選取鹽漬濃度、加熱溫度、加熱時間的各3個水平進行正交試驗并測定質(zhì)構(gòu)特征值，正交試驗因素水平見表1。

表1 正交試驗因素水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.3.5 質(zhì)構(gòu)值測定

取4℃下復(fù)水36h后的干鮑，加熱處理后切成1cm3小塊，利用TPA測試探頭測定鮑魚的質(zhì)構(gòu)特性值。TPA測試參數(shù)：P/50探頭、測試速率1 mm/s、壓縮程度50%、停留間隔5s、數(shù)據(jù)采集速率400p/s、觸發(fā)值5g。每項測試重復(fù)3次，測定值以平均值±標準差表示。

1.3.6 組織結(jié)構(gòu)觀察

將新鮮和復(fù)水后的相同部位鮑魚肌肉組織切塊（0.3 cm3）于2.5%戊二醛溶液中固定4 h后，用PBS、1%OsO4分別洗脫、固定，再用30%～100%的乙醇梯度脫水。將脫水的樣品在乙醇和乙酸異戊酯混合溶液（體積比1∶1）浸泡30 min后于乙酸異戊酯中浸泡12 h，在CO2臨界點干燥。干燥后樣品經(jīng)割斷、離子濺射噴金后，用掃描鏡放大觀察其構(gòu)造。

1.3.7 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS 20.0軟件對單因素和正交試驗的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)進行方差分析（S-N-K法）和直觀分析，確定各因素適宜的試驗水平和最佳的干燥工藝條件。

2 結(jié)果與分析

2.1 干制終點確定

干基含水量是衡量物料干燥效果的一個重要指標，是濕物料中所含水分的質(zhì)量與濕物料中絕對干料質(zhì)量的比值。通過試驗確定皺紋鮑魚的干制終點為-20℃預(yù)凍12 h，真空度20 Pa，干燥時間30 h。

2.2 影響干鮑質(zhì)構(gòu)特性的干燥條件的確定

2.2.1 鹽漬濃度確定

鹽可改變?nèi)芤旱臐B透壓，使食品中的溶液呈現(xiàn)低滲溶液的狀態(tài)。降低水分活度，防止微生物滋生，對于鮑魚的初期脫水和干制品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響作用。不同鹽漬濃度處理下干鮑質(zhì)構(gòu)值見圖1。

圖1 不同鹽漬濃度處理下干鮑質(zhì)構(gòu)值Fig.1 Texture value of dried abalone at different salt concentrations

由圖1可知，鹽漬濃度5.0%與7.5%和12.5%處理的干鮑復(fù)水后的硬度均存在極顯著差異（p＜0.01），5.0%的硬度相對較大，12.5%的硬度最??；彈性在5.0%、7.5%和12.5%鹽漬濃度處理間無顯著差異（p＞0.05），與15.0%鹽漬濃度的彈性差異顯著（p＜0.05），15.0%時的彈性最??；5.0%鹽漬濃度的咀嚼性相對較大；內(nèi)聚性在鹽漬濃度5.0%與12.5%和15.0%間存在顯著差異（p＜0.05），并隨鹽漬濃度的增大而減小，5.0%鹽漬濃度的內(nèi)聚性最大，表明干鮑成分的穩(wěn)定性好。綜合各項參數(shù)并考慮到人體對鹽的攝入量，2.5%、5.0%和7.5%為較合適的鹽漬濃度試驗水平。

2.2.2 加熱溫度的確定

選擇合適的加熱溫度是保持鮑魚整體形態(tài)、彈性等質(zhì)構(gòu)特性的重要條件。不同加熱溫度下干鮑質(zhì)構(gòu)值見圖2。

入ICU后進行中心靜脈置管+股動脈置管+PICCO模塊連接，測定心率（P）、有創(chuàng)平均動脈壓（MAP）、中心靜脈壓（CVP）、心臟指數(shù)（CI）、血管外肺水指數(shù)（EVLWI）、舒張末期總?cè)萘恐笖?shù)（GEDVI）、全身血管阻力（SVRI）[5，6]等。

圖2 不同加熱溫度下干鮑質(zhì)構(gòu)值Fig.2 Texture value of dried abalone at different heating temperatures

由圖2可知，加熱溫度為70℃的干鮑復(fù)水后硬度與60℃的差異顯著（p＜0.05），與90℃的差異極顯著（p＜0.01）。50、60℃和 80℃硬度無顯著差異（p＞0.05）；60℃的鮑魚彈性最大，顯著高于其它溫度干鮑復(fù)水后的彈性（p＜0.05），70℃以后，隨著溫度的升高，彈性變化不顯著（p＞0.05）；加熱溫度對咀嚼性影響較大，90℃的鮑魚咀嚼性最低，50℃和60℃的咀嚼性次之；內(nèi)聚性在50、60、90℃間差異不顯著（p＞0.05），與 70℃和 80℃差異顯著（p＜0.05）。在形態(tài)方面，50℃和60℃的鮑魚腹足的整體形態(tài)保持較好，彈性也較好，但肉質(zhì)色澤相對較差，香味不足，硬度較大。70℃時，鮑魚形態(tài)和質(zhì)構(gòu)綜合評價較好，持續(xù)熱加工時間可加長。70℃以后，隨溫度升高，鮑魚整體形態(tài)逐漸變差，肉質(zhì)變軟，香味逐漸衰減；90℃后，鮑魚腹足整體形態(tài)嚴重彎曲，肉質(zhì)顏色發(fā)白，邊緣開裂，褐變嚴重。因此確定50、60℃和70℃為試驗水平。

2.2.3 加熱時間確定

加熱時間是影響物料干燥過程中物料中水分升華所需熱量的保證條件。不同加熱時間下干鮑質(zhì)構(gòu)值見圖3。

由圖3可知，加熱時間從5min到20min，硬度逐漸變小，這與Hatae等[15]研究結(jié)論一致。20 min與40 min的干鮑硬度有極顯著差異（p＜0.01）；加熱時間為10 min和40 min時，彈性和內(nèi)聚性無顯著差異（p＞0.05），顯著大于加熱20 min的彈性和內(nèi)聚性（p＜0.05）；20 min的咀嚼性最低。由于加熱40 min時，鮑魚產(chǎn)生了形態(tài)變形、體積腫脹、表皮開裂等問題，因此，10 min是較好加熱時間?？紤]到20 min時的各項質(zhì)構(gòu)參數(shù)較低，加熱時間長會影響干燥速率[16]，確定5、10、15 min作為后續(xù)試驗水平。

圖3 不同加熱時間下干鮑質(zhì)構(gòu)值Fig.3 Texture value of dried abalone at different heating time

2.3 干燥條件優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，利用正交試驗設(shè)計三因素三水平優(yōu)化試驗，試驗結(jié)果見表2。

表2 干鮑質(zhì)構(gòu)正交試驗結(jié)果及直觀分析Table 2 Intuitive analysis of dried abalone texture orthogonal test

通過對表2的極差數(shù)據(jù)分析可知，影響硬度最大的因素為加熱溫度，60℃的硬度最?。黄浯问躯}漬濃度，在2.5%和7.5%時硬度較小。影響彈性和內(nèi)聚性最大的因素為鹽漬濃度，7.5%的彈性和內(nèi)聚性最大；加熱溫度次之，60℃的彈性較好，內(nèi)聚性最大。影響咀嚼性最大的因素為加熱溫度，50℃和60℃的咀嚼性相對較??；其次為鹽漬濃度，2.5%和7.5%的較小。加熱時間對各質(zhì)構(gòu)指標的影響較小。綜上所述，根據(jù)各質(zhì)構(gòu)值的主要影響因素，選取硬度和咀嚼性較小、彈性和內(nèi)聚性較大的質(zhì)構(gòu)值所對應(yīng)的因素水平，確定鹽漬濃度7.5%、加熱溫度60℃、加熱時間15 min為真空冷凍干燥的最佳工藝條件。張孫現(xiàn)等[17]研究了最佳的微波真空干燥工藝條件為7.5%、100℃、2min。兩種研究雖然選取同樣的鹽漬濃度，由于干燥方法不同，加熱時間和溫度不同。

2.4 干鮑外觀形態(tài)

通過正交試驗制得的實物干鮑如圖4所示。

圖4 不同工藝條件加工的干鮑Fig.4 Dried abalone processed under different drying conditions

由圖4可知，外觀形態(tài)以工藝條件為鹽漬濃度7.5%、加熱溫度60℃、加熱時間15 min的真空冷凍干燥鮑魚形態(tài)最好。

2.5 組織結(jié)構(gòu)比較

不同倍數(shù)掃描鏡下鮑魚肌肉組織構(gòu)造見圖5。

圖5 不同倍數(shù)掃描鏡下鮑魚肌肉組織構(gòu)造Fig.5 Muscle structures of abalone under different magnification scanning microscopes

圖5的結(jié)果顯示，新鮮鮑魚肌纖維間空隙較小，結(jié)構(gòu)緊密，膠原纖維穿插在肌原纖維中，縱橫交錯，形成了均勻的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；與鮮鮑比，干鮑復(fù)水的肌肉組織較疏松，膠原纖維變少，纖維束變粗，大多相互黏結(jié)呈平行排列，無明顯的交錯網(wǎng)絡(luò)，而且部分纖維斷裂。這些特征與Park等[18]、劉凡等[19]分別應(yīng)用不同的干燥技術(shù)干制鮑魚復(fù)水后的組織結(jié)構(gòu)相似。表明冷凍干燥后的鮑魚肌肉彈性和內(nèi)聚力變小，更易咀嚼。

3 結(jié)論

通過探究不同鹽漬濃度、不同加熱溫度、不同加熱時間條件下干鮑的質(zhì)構(gòu)特征，確定干鮑的真空冷凍干燥的最佳工藝條件為加熱溫度60℃、鹽漬濃度7.5%、加熱時間15 min。干制的鮑魚肌肉復(fù)水后組織構(gòu)造與鮮活鮑魚組織構(gòu)造相比，纖維束變粗、纖維間隙變小、膠原纖維減少、部分纖維斷裂以及纖維排列方式發(fā)生變化，表明質(zhì)構(gòu)特性發(fā)生變化。此研究為鮑魚的干燥加工提供參考。